Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 42. 13 november 1956 - Andras erfarenheter - Framställning av duktil krom, av SHl - Spänningskorrosion hos rostfritt stål, av SHl - Aluminium-koppar-kadmiumlegering, av SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
20 november 1956
991
Den största svårigheten är emellertid handelskromens
sprödhet, och man måste därför först finna ett sätt att
framställa krom med så stor seghet att den tål vanlig
hantering, spånskärande bearbetning och de påkänningar den
utsätts för i gasturbinen innan den nått så hög
temperatur att den är seg. Denna uppgift anser man sig ha löst
(Tekn. T. 1953 s. 193).
Kromen framställs genom elektrolys av ett bad,
innehållande 300 g/1 kromtrioxid och 4,0 g/1 sulfatjon, vid 85°C
och 95 A/dm2 strömtäthet. Elektrolyskärlet är inklätt med
rent bly; antimonhaltigt har nämligen visat sig förorena
elektrolyten. Katoden, som är av koppar, skiljs från den
utfällda kromen genom behandling med salpetersyra. Den
på detta sätt erhållna kromen innehåller ca 0,02 %> syre,
0,0025 °/o kväve och 0,009 % väte som huvudföroreningar.
Genom spektroskopisk analys kan bara svaga spår av
främmande metaller påvisas.
Man har funnit att kromens syrehalt kan minskas från
0,12 till 0,01 % genom höjning av badtemperaturen från
70 till 90°C, men härvid avtar strömutbytet från 6,5 till
5,0 °/o. Viktigast för badsammansättningen är förhållandet
CrOs : S04; är det för stort, blir kromens syrehalt hög och
strömutbytet lågt; bästa resultat har uppnåtts när det är
ca 60. Metallens syrehalt kan pressas ned till ett mycket
lågt värde genom upphettning till 1 000—1 500°C i ren
vätgas. Det tycks emellertid inte vara något samband
mellan kroms syrehalt och sprödhet.
Den elektrolytiskt utfällda metallen smälts med en
likströmsljusbåge på en härd av vattenkyld koppar i en
argonatmosfär med ett tryck på 80—90 torr. Man använder
volfram som negativ elektrod och kromen som positiv.
Den enda märkbara verkan av smältningen är stor
minskning av metallens vätehalt. Göten kan varmbearbetas
genom smidning eller valsning (ca 900°C) eller
strängpressning (1 200°C). I de två första fallen innesluts de i ett
stålhölje i argonatmosfär, i det sista upphettas det
ren-svarvade götet i smält bariumklorid som sedan skyddar
metallen mot luftens inverkan och tjänstgör som
smörjmedel.
Varmbearbetad krom erhållen på angivet sätt är spröd
vid rumstemperatur när stålhöljet tagits bort men blir seg,
om ett tunt ytskikt tas bort genom etsning med syra. Det
är tydligt att ytskiket innehåller en förorening som gör
det ytterligt sprött. En spricka, som uppstår i det,
fortplantas genom det egentligen sega materialet varigenom ett
sprödbrott uppstår. Man har konstaterat att den
försprö-dande föroreningen är kväve varav en halt av ned till
0,02 "/o är tillräcklig. Syre inverkar däremot inte på kroms
seghet.
Man har vidare funnit att ursprungligen seg krom blir
spröd, om dess yta slipas eller filas. Den kan emellertid
åter göras seg genom borttagning av ett 25—50 tjockt
ytskikt med syra, med fin smärgelduk eller genom
elektrolytisk polering.
Krom börjar omkristallisera vid 850°C. Glödgar man den
i stålhölje till denna temperatur, är den seg sedan ytskiktet
tagits bort. Med stigande temperatur över 850°C avtar
emellertid dess seghet, och materialet är fullständigt sprött
vid rumstemperatur efter fullständig omkristallisering vid
950°C. Det är dock inte säkert att sprödheten beror enbart
på omkristallisationen (H L Wain i Metal Progress jan.
1956 s. 91—96). SHl
Spänningskorrosion hos rostfritt stål. När
sprickbildning genom spänningskorrosion uppstår hos delar av
rostfritt stål kan orsaken vara att man valt fel stålsort, att
betingelserna vid värmebehandlingen eller
kallbearbetningen varit olämpliga, eller att spänningar finns i metallytan.
Den sistnämnda orsaken tycks vara mycket vanlig.
I USA fann man t.ex. att ventilsäten av AISI 420, ett 13 %>
kromstål, vid användning ett år i 6,3 at ö mättad ånga
fick ett nätverk av sprickor på alla ytor utom på själva
sätet. Delarna hade efter bearbetningen härdats genom
kylning i olja från 1 010°C och sedan avspänningsglödgats
i 2 h vid 430°C. Därefter hade ca 0,4 mm tagits bort från
ventilsätets anliggningsyta.
Härav drog man slutsatsen att orsaken till
spännings-korrosionen i detta fall varit spänningar i ytskiktet, vilka
inte avlägsnats vid avspänningsglödningen men väl genom
borttagning av ytskiktet. Denna slutsats har bekräftats
genom prov med en 230 mm lång rund stav 33 mm i
diameter av samma kromstål härdat och avspänningsglödgat
på angivet sätt. Man svarvade bort ca 0,4 mm från vissa
delar av ytan och satte provet i en lösning, mättad med
svavelväte och innehållande 6 °/o NaCl och 0,5 % CH3COOH.
Efter 19 h hade sprickor uppstått på alla ytor utom de
svarvade.
Det är alltså tydligt att spänningskorrosion hos rostfritt
stål i vissa fall kan undvikas genom att man avlägsnar ett
tunt ytskikt efter stålets värmebehandling.
Avspännings-glödgning är ingen säker metod att hindra
spänningskorrosion (G Klingel i Metal Progress april 1956 s. 77—78).
SHl
Aluminiiun-koppar-kadmiumlegering. Studium av
tillsatselements inverkan på aluminium-kopparlegeringars
åldringsegenskaper har visat att snabbare
utskiljningshärd-ning och bättre mekaniska egenskaper kan erhållas genom
tillsats av en liten mängd kadmium, indium eller tenn
(fig. 1). De båda senare är mindre tillfredsställande än
kadmium i praktiken. De måste nämligen användas i
mycket liten mängd, ett överskott gör legeringen varmskör, och
de reagerar med magnesium (även i mycket liten
koncentration) till helt overksamma föreningar, varigenom det
är mycket svårt att rätt avpassa tillsatsens storlek.
Kadmiums löslighet i aluminium är försvinnande liten
under ca 200°C. Den stiger till 0,4 %> vid 650°C och är vid
530°C 0,1—0,2 °/o. En kadmiumhalt avsevärt överstigande
lösligheten gör legeringen spröd, och en legering med
0,25 %> Cd har visat benägenhet att spricka vid
varmbearbetning. Man måste därför hålla kadmiumhalten inom
0,1—0,15 °/o.
Enligt hittills gjorda rön uppnås gynnsammaste resultat
med 4,8—5,4 °/o Cu, 0,1—0,15 °/o Cd, < 0,25 °/o Si, < 0,3 °/o
Fe, 0,3—0,8 °/o Mn (helst 0,5 %>), <0,2 °/o Ti (helst 0,1—
0,15 %>), <0,10 %> Mg (helst <0,02 %>), <0,05 % Pb,
< 0,005 °/o Sn, < 0,05 %> Zn, < 0,05 °/o Ni, < 0,02 °/o Cr.
Något bättre mekaniska egenskaper kan uppnås genom
ökning av kopparhalten, men i så fall måste kiselhalten
hållas under 0,15 °/o. Legeringar av skrot med högre
kiselhalt kan användas om koppar-kiselförhållandet inte görs
mindre än det angivna och temperaturen vid
upplösningsbehandlingen sänks.
Det enda särskilda försiktighetsmått, som man behöver
vidta vid smältning av Al-Cu-Cd-legering, är att hindra
kadmiumförlust. Man bör därför sätta till kadmium först
kort före gjutningen, och smältans temperatur får inte
överstiga 730°C sedan tillsatsen gjorts.
Hårdhet
Fig. 1. Hårdhet efter ut skilj ning shärdning vid 130 och
190°C för - Al-Cu-legering och–-Al-Cu-In-legering.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
